M文件和运算结果的优化方法

1.编制M文件

使用函数fmincon求解约束极小值问题，需要建立如下函数文件：

● 目标函数的函数文件jsqyh_f.m。

● 非线性不等式约束的函数文件jsqyh_g.m。

● 编制调用目标函数与非线性约束的函数文件jsqyh.m。

函数文件jsqyh.m中需要给定有关信息：初始点x₀；线性不等式约束条件的系数矩阵A和常数向量b；线性等式约束条件的系数矩阵Aeq和常数向量beq；设计变量X的下界向量Lb和上界向量Ub等已知参数。程序运行后输出参数有：目标函数的最优解x点及其函数值。如果需要，还可以返回优化算法信息的数据结构、目标函数在最优点的梯度grad和Hessian矩阵值等信息。

计算结果：

四舍五入结果：

2．优化结果分析和处理

M文件运算的优化结果是(www.xing528.com)

经检验，最优点X^*位于性能约束g₁（X）、g₂（X）和g₄（X），以及边界约束g₁₂（X）、g₁₇（X）的交集上。

1）m_n1，m_n2高速级和低速级齿轮副模数按照规范圆整为标准值m_n1=3mm和m_n2=4mm。

2）高速级小齿轮齿数圆整为整数z₁=15。

3）根据高速级传动比i₁=6.5189，则高速级大齿轮齿数为z₂=i₁z₁=6.5309×15=97.5578，取z₂=98。

4）根据低速级传动比，则低速级大齿轮齿数为z₄=i₂z₃=4.8433×16=77.4925，取z₄=77。

设计方案经过圆整后的离散优化解在六维设计空间的可行域内。

5）减速器总中心距

将减速器总中心距圆整为相近的数值a∑=365mm，则齿轮副螺旋角调整为β=13.1009°（螺旋角在8°～15°范围内，前面选取的材料系数A_d=756和A_m=12.4合理）。